Кальций

1. Қолданылуы

1.1. Калций инертті газды тазартып болат, никель, мыс, т.б. металдарды балқыту үшін қоспа ретінде пайдаланылады.

2. Табиғатта таралуы

2.1. Табиғи қосылыстары: *сульфаттар - ғаныш CaSO4• 2Н2O; *карбонаттар - кальцит СаСO3, *доломит СаСO3 • 2MgCO3; *фосфаттары - фосфорит Са3(РO4)2, апатит Са5(РO4)3OН, фторапатит Са5(Р04)3F, флюорит СаF2.

3. Табиғаттағы кальций қосылыстарының айналымы

3.1. Табиғатта жүретін көптеген процестер кальций түздарымен байланысты болады. Осындай процестің моделі ретінде жоғарыда қарастырылған кальций карбонатының гидрокарбонатқа айналуын және оған кері реакцияларды алуға болады. Жаңбыр және басқа да табиғи сулар ауадағы кемірқышкыл газын ерітіп, көмір қышқылын түзеді: H2O + CO2 ↔ H2CO3 Қышкыл ерітіндісі топыраққа сіңіп, жолында әктасының қорын кездестірсе, оны ерітіп, карбонатты гидрокарбонатқа айналдырады.

4. Периодтық жүйедегі орны

4.1. Кальций (лат. Calcium; Ca) — IV период, II топтың негізгі топшасының элементі. Реттік немірі 20, ендеше ядросында 20 протон мен 20 нейтроны бар (Аr=40), электрондарының жалпы саны да 20.

5. Физикалық қасиеттері

5.1. Кальций ақ түсті, жеңіл (р=1,55 г/см3), сілтілік металдардан қаттырақ зат, керосиннің астында сақталады. Атымдық нөмірі 20; атомдық массасы 40,08; балқу температурасы 842°С; қайнау температурасы 1495°С; тығыздығы 1,55 г/см2. Кальцийді 1808 жылы ағылшын ғалымы Г.Дэви ашқан. Түсі күмістей ақ, жеңіл металл, белгілі изотоптары 14, табиғи изотоптары 6. Негізгі минералдары: кальцит, ангидрит, гипс, флюорит, апатит, т.б.

6. Алынуы

6.1. Кальцийді кальций хлоридінің электролиз үдерісі арқылы алынады.

7. Химиялық қасиеттері

7.1. Жай заттармен Са + Н2 = СаН2 кальций гидриді Са + Сl2 = СаСl2 кальций хлориді 2Са + О2 = 2СаО кальций оксиді 6Са + 2N2СаN кальций нитриді Ca + 2С =СаС2 кальций карбиді

7.2. Күрделі заттармен Ca + 2НОН = Са(ОН)2 + Н2↑ Ca + 2HCl=СаСl2 + Н2↑ Осы реакциялардың барлығында кальций - тотықсыздандырғыш.

8. Кальцийдің қосылыстары

8.1. Кальций оксиді — ақ түсті қиын балқитын зат. Техникада оны "сөндірілмеген әк" деп атайды. Оны әктасты жоғары температурада (1000 C0 шамасында) қыздырып, ыдырату арқылы алады: СаС03 =t= СаО + СО2↑- 180кДж

8.2. Кальций тұздарының құрылыста үлкен маңызы бар. Олардың сумен химиялық байланысып, кристалгидраттар түзетін қабілетін кеңінен пайдаланады. Мәселен, табиғи гипсті CaS04 • 2Н20 өртегенде, өзінің кристалдық суының біразын жоғалтып, алебастрға айналады: CaS04 • 2НгО = CaS04 • 0,5Н2O + 1,5Н2O Алебастр ұнтағын сумен араластырғанда кері реакция жүріп, қайтадан гипс түзіп катаяды.

8.3. Кальций гидроксиді суда аз ериді. Оның қанық ерітіндісі лабораторияда әк суы деген атпен жиі колданылады. Кальций гидроксиді ерітіндіде иондарға толық диссоциацияланады: Са(ОН)2 = Са+2 + 2ОН Сілті ерітіндісінің түзілгені фенолфталеиннің таңқурай түске боялуынан байқалады. Кальций гидроксиді қышқылдармен және қышқылдық оксидтермен әрекеттесіп бейтараптанады. Бұл реакцияны зертханада көмірқышқыл газын анықтау үшін қолданады.